Cepat rambat gelombang transversal dalam seutas tali yang panjangnya 30

Berikut ini adalah pertanyaan dari Agustinus98 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Cepat rambat gelombang transversal dalam seutas tali yang panjangnya 30 meter adalah 40 m/det. Berapa massa tali tersebut apabila gaya tegangan tali = 2 Newton ?

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Jadi, massa tali tersebut adalah  \bold{\frac{3}{80}} kg atau setara dengan 37,5 gram.

Pendahuluan :

Hi ! Kali ini kita akan membahas massa tali pada prinsip gelombang mekanik. Pada percobaan memberikan tegangan pada suatu benda padat, maka benda padat akan mengalami getaran. Getaran ini akan merambat di sepanjang medium yang ada membentuk gelombang transversal dengan amplitudo yang sangat kecil. Sebelum menghitung massa tali, maka kita akan melihat terlebih dahulu persamaan kecepatan rambat gelombang transversal pada medium rambatan terlebih dahulu.

 \boxed{v = \sqrt{\frac{F}{\mu}}}

Karena,  \bold{\mu = \frac{m}{L}}, maka persamaan kecepatan gelombang yang dipengaruhi massa tali dirumuskan dengan :

 v = \sqrt{\frac{F}{\frac{m}{L}}}

 \boxed{\bold{v = \sqrt{\frac{F \cdot L}{m}}}}

Dengan ketentuan :

  • v = cepat rambat gelombang transversal (m/s)
  • F = gaya yang diberikan (N)
  •  \mu = massa per satuan panjang (kg/m)
  • m = massa tali (kg)
  • L = panjang tali (m)

Pembahasan :

Berdasarkan pada pendahuluan mengenai hubungannya dengan cepat rambat gelombang, maka massa tali dapat dirumuskan dengan :

 v = \sqrt{\frac{F \cdot L}{m}}

 v^2 = (\sqrt{\frac{F \cdot L}{m}})^2

 v^2 = \frac{F \cdot L}{m}

 m \cdot v^2 = F \cdot L

 \boxed{\bold{m = \frac{F \cdot L}{v^2}}}

Dengan ketentuan :

  • v = cepat rambat gelombang transversal (m/s)
  • F = gaya yang diberikan (N)
  •  \mu = massa per satuan panjang (kg/m)
  • m = massa tali (kg)
  • L = panjang tali (m)

Langkah Penyelesaian :

Diketahui :

  • v = cepat rambat gelombang transversal = 40 m/s
  • F = gaya yang diberikan = 2 N
  • L = panjang tali = 30 m

Ditanya : m = massa tali = ... kg

Jawaban :

 m = \frac{F \cdot L}{v^2}

 m = \frac{2 \cdot 30}{40^2}

 m = \frac{6 \cancel{0}}{1.60 \cancel{0}}

 \boxed{m = \frac{3}{80} \: kg}

Kesimpulan :

Jadi, massa tali tersebut adalah  \frac{3}{80} kg atau setara dengan 37,5 gram.

Pelajari Lebih Lanjut :

Detail Soal :

Kelas : 11

Mata Pelajaran : Fisika

Materi : Bab 8 – Gelombang Mekanik

Kata Kunci : Gelombang Transversal; gelombang pada tali; menghitung massa tali.

Kode Kategorisasi : 11.6.8

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh MDKP dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Wed, 09 Nov 16